TS算法在配电网络重构中的应用
TS 算法在配电网络重构中的应用
摘 要：配电网络重构作为优化网络、降低线损的一项重要手段，受到广大研究人员的重
视。TS 算法是一种新兴的现代启发式寻优技术 ，适合于求解组合优化问题，并能以很大的概
率跳出局部最优解。本文介绍了配电网络重构的相关知识，并尝试将 TS 算法用于求解配网重
构问题。另外，本文通过对寻优过程的有效控制，避免了在寻优过程中大量不可行解的产生，
提高了计算效率。通过对实际算例的演算，证明了 TS 算法对于求解配网重构问题的有效性和
可行性。
关键词： 配电网； 重构； 线损； TS 算法
1、引言
线路损耗是影响配电系统经济运行的重要因素。随着国民经济的发展，用电负荷的不断增
加，线路损耗的问题越来越突出，极大地影响了供电企业的经济效益。因此，研究配电系统中
降低线路损耗的方法越来越受到普遍的关注和重视。配电网具有闭环设计、开环运行的特点，
配电线路中存在大量常闭的分段开关以及少量常开的联络开关，这使得可以通过变换分段开关
和联络开关的开合状态来改变配电网络的结构。
理论上，存在一个最优结构，使线路损耗达到最小。配网重构的目的就是要寻求使线损最
小的最优结构，同时满足实际运行约束。由于配网重构能利用配电网络自身的特点进行网络优
化，不需要额外的硬件投资，在降低网损的同时还能够平衡负荷和改善电压质量，因此是配电
系统控制和运行的重要手段，也是配电管理系统（DMS）的重要内容。从数学上来讲，配网重
构属于非线性组合优化问题，随着系统规模的增大，采用传统的数学 “规划方法将产生 组合爆
”炸 问题。目前，求解配网重构的方法主要有支路交换算法、最优流模式算法以及 SA、GA 等
智能化算法。支路交换算法和最优流模式算法的计算精度较差，无法保证全局最优性。SA 和
GA 算法具有很好的全局寻优能力，但计算量很大。TS（Tabu Search）算法，即禁忌搜索算
法，是一种扩展邻域的启发式搜索方法，也是人工智能在组合优化算法中的一个成功应用。它
采取了有效的措施能以较大的概率跳出局部最优点，因此具有很强的全局寻优性能。
目前，TS 算法在配网重构中的应用很少。文献［1］虽然对TS 算法在配网重构中的应用
做了初步尝试，但缺乏对寻优过程的有效控制，需要对寻优过程中产生的大量不可行解进行事
后判断和处理。本文将从配网自身的特点出发，将约束条件直接体现在对寻优的控制上，从而
使寻优过程中产生的所有解在结构上都是可行的，避免了不必要的计算，提高了算法的计算效
率。?
2、配电网络重构的数学模型
从数学的角度来看，配电网络重构属于大规模非线性组合优化问题。以网损最小为目标的
配网重构一般可表示为下面的最小优化问题：
1）潮流方程约束；
2 ）网络结构约束，包括辐射状和无网络孤岛；
3）线路容量约束
3、TS 算法
TS（Tabu Search）算法是近年来受到普遍关注的一种高效率的现代启发式优化算法，该算
法由 F.Glover 于20 世纪 70 年代末首先提出，并随着计算机技术的发展而成功的应用于各个领
域，解决了大量复杂的优化问题。近几年，该算法被引入电力系统分析领域，如水火电联合经
济调度［2］、电力系统无功优化［3］以及输电系统最优规划［4］等，并取得了一定研究成
果。TS “ ”算法的基本思想是利用一种灵活的记忆技术 ，对已经进行的优化过程进行记录，用以
指导下一步的搜索方向。为了避免搜索陷入局部最优，TS 允许将搜索朝着使目标函数退化最
摘要：
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TS算法在配电网络重构中的应用摘要：配电网络重构作为优化网络、降低线损的一项重要手段，受到广大研究人员的重视。TS算法是一种新兴的现代启发式寻优技术，适合于求解组合优化问题，并能以很大的概率跳出局部最优解。本文介绍了配电网络重构的相关知识，并尝试将TS算法用于求解配网重构问题。另外，本文通过对寻优过程的有效控制，避免了在寻优过程中大量不可行解的产生，提高了计算效率。通过对实际算例的演算，证明了TS算法对于求解配网重构问题的有效性和可行性。关键词：配电网；重构；线损；TS算法1、引言线路损耗是影响配电系统经济运行的重要因素。随着国民经济的发展，用电负荷的不断增加，线路损耗的问题越来越突出，极大地...
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作者：闻远设计
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